三相异步电动机调速分解课件

1、异步电动机2022/10/131异步电动机2022/10/101三相异步电动机的调速特性由基本公式 可得异步电动机的转速方程式为:和基本公式2022/10/132三相异步电动机的调速特性由基本公式 可得异步电动机的转速异步电动机的转速： 异步电动机的调速(1)改变供电电源的频率f(2)改变电动机的极对数p （仅适用于笼型）(3)改变转差率s：改变外施电压U1 在转子外串附加电阻 在转子外串附加电动势异步电动机的调速方法：2022/10/133异步电动机的转速： 异步电动机的调速(1)改变供电电源的频率一、变极调速（笼型）定子绕组需有特殊的绕法，使绕组的极对数能随外部接线的改变而改变。属于有级调

2、速，具有两种不同转速的电动机称为双速电动机。变极调速一般适用于笼型异步电动机（其转子极对数可自动改变）变极电机定子绕组的绕制有两种方法：1双绕组变极2单绕组变极2022/10/134一、变极调速（笼型）定子绕组需有特殊的绕法，使绕组的极对数能1双绕组变极定子上有两套极对数不同相互独立的绕组，每次运行只用其中一套绕组设计较方便，但材料利用率较差，很少使用。2022/10/1351双绕组变极定子上有两套极对数不同相互独立的绕组，每次运行2单绕组变极一套定子绕组，通过不同接法构成不同极对数变极电动机为鼠笼式转子，它的转子可以随着定子极对数的改变而自动改变极对数。x1x1x1x1x2x2x2x2202

3、2/10/1362单绕组变极一套定子绕组，通过不同接法构成不同极对数x1x三相绕组变极的两种接法1）低速时，高速时YY2）低速时Y ，高速时YY为使电机转向不变，须任意对调两相输入（绕组空间电角度变化）2022/10/137三相绕组变极的两种接法1）低速时，高速时YY为使电机转向变磁极对数调速(1)方法: 改变定子绕组的连接,可以得到两个不同的磁极对数.(2)多速电动机: 最多在电动机中嵌入两套绕组,使绕组有不同的连接,可分别得到双速,三速,四速电动机,双速应用较多.4极 2极2022/10/138变磁极对数调速4极 2极2022/10/1变磁极对数调速特点: 结构简单,效率高,特性好;体积大

4、,价格高.在中小机床上应用比较多.双速电动机的高低速转换,一般是先低速,再转换为高速.双速电动机Y/YY 2022/10/139变磁极对数调速特点:双速电动机Y/YY 2).转子电路串电阻(变转差率)调速(1)应用范围: 只适用于线绕式异步电动机.(2)原理电路和机械特性与串电阻降压起动相同. 线绕式异步电动机的起动电阻,适当增大电阻的容量,可作调速电阻用.(3)特点: 结构简单,动作可靠;是有级调速.(4)应用: 用于重复短时工作制的生产机械,如起重机械.三相电磁调速异步电动机也属于变转差率调速2022/10/13102).转子电路串电阻(变转差率)调速三相电磁调速异步电动机也改变转差率调速

5、常用方法：调压调速和转子串电阻调速。 （1）调压调速 当电源电压频率一定时，改变电压，则电磁转矩T随 成正比变化，而临界转差率不变，由此作出降低定子电压时的人为机械特性。 一般电机电压变化，转速改变不大，调速范围小；主要用于风机、水泵等，这类负载转速改变不大，但功率变化较大。2022/10/1311改变转差率调速常用方法：调压调速和转子串电阻调速。 （1）调图119 电压变化时机械特性曲线改变转差率调速2022/10/1312图119 电压变化时机械特性曲线改变转差率调速2022/1（2）转子串电阻调速 转子回路串电阻，机械特性变化，最大转矩不变，但达到最大转矩时的临界转差率变化。 图1110

6、 转子串电阻时的机械特性曲线改变转差率调速2022/10/1313（2）转子串电阻调速 转子回路串电阻，机械特性优点：简单，调速范围广。缺点：调速电阻消耗能量，增加功耗，降低效率，随着转差率增大，转子铜耗增加，效率降低更多。 主要用于起重机械中的中、小功率异步电动机调速。改变转差率调速（2）转子串电阻调速2022/10/1314优点：简单，调速范围广。改变转差率调速（2）转子串电阻调速2(3). 串级调速实现方法：在转子回路接入一个转差频率的功率变换装置。即在转子的每相回路中串入频率为 的附加电动势 ，通过控制 的大小和相位，将转差功率回馈到电网去，既实现节能，又达到调速的目的，也称为双馈调速

7、。改变转差率调速2022/10/1315(3). 串级调速改变转差率调速2022/10/10153).变频调速(1)原理: 由上式可知,改变交流电源的频率,就可以平滑地调节电动机的转速.(2)一般采用频率和电压同时改变的变频电源.(3)应用范围: 用于鼠笼式异步电动机.组成SCR-M调速系统.2022/10/13163).变频调速2022/10/1016 变频调速 改变三相异步电动机电源频率，可以改变旋转磁通势的同步转速，达到调速的目的。额定频率称为基频，变频调速时，可以从基频向上调，也可以从基频向下调。 变频调速的优点是无级变速，变速范围大，且具有较硬的机械特性。 变频调速的缺点是有一套专门

8、的变频电源，调速系统较为复杂，设备投资较高。2022/10/1317 变频调速 改变三相异步电动机电源频率，可以改变1. 从基频向下变频调速我们知道，三相异步电动机每相电压：降低电源频率时，必须同时降低电源电压。降低电源电压 有两种控的制方法。 保持 =常数 ：2022/10/13181. 从基频向下变频调速2022/10/1018上式是保持气隙每极磁通为常数变频调速时的机械特性方程式。下面根据该方程式，具体分析一下最大转矩Tm及相应的转差率sm。最大转矩处 ，对应的转差率为sm，即：最大转矩处的转速降落为：2022/10/1319上式是保持气隙每极磁通为常数变频调速时的机械特性方程式。下面当

9、改变频率时，若保持 =常数，最大转矩 常数，与频率无关，并且最大转矩对应的转速降落相等，也就是不同频率的各条机械特性是平行的，硬度相同。根据上式画出保持恒磁通变频调速的机械特性，如图所示。这种调速方法机械特性较硬，在一定的静差率要求下，调速范围宽，而且稳定性好。由于频率可以连续调节，因此变频调速为无级调速，平滑性好。另外，电动机在正常负载运行时，转差率s较小，因此转差功率较小，效率较高。 经分析，恒磁通变频调速是属于为恒转矩调速方式。即当： 时，2022/10/1320当改变频率时，若保持 =常数，最大转矩 2. 从基频向上变频调速 ： 升高电源电压是不允许的，因此升高频率向上调速时，只能保持

10、电压为UN不变，频率越高，磁通m越低，是一种降低磁通升速的方法，类似他励直流电动机弱磁升速情况。保持不变升高频率时，电动机电磁转矩 2022/10/13212. 从基频向上变频调速 ：2022/10/1021因此，频率越高时， 越小， 也减小，最大转矩对应的转速降落为2022/10/1322因此，频率越高时， 越小， 也减小，最大转矩对应的转根据电磁转矩方程式画出升高电源频率的机械特性，其运行段近似平行，如图所示。根据电磁转矩方程式画出升高电源频率的机械特性，其运行段近似平行，如图所示。 2022/10/1323根据电磁转矩方程式画出升高电源频率的机械特性，其运行段近似平机械特性曲线恒转矩调速

11、恒功率调速2022/10/1324机械特性曲线恒转矩调速恒功率调速2022/10/1024综上所述，三相异步电动机变频调速具有以下几个特点： 从基频向下调速，为恒转矩调速方式；从基频向上调速，近似为恒功率调速方式； 调速范围大； 转速稳定性好； 运行时小，效率高； 频率可以连续调节，变频调速为无级调速。2022/10/1325综上所述，三相异步电动机变频调速具有以下几个特点：2022/ 三相异步电动机的铭牌数据Y132M-4型电动机三相异步电动机型号 Y132M-4 功率7.5KW 频率50Hz电压380V 电流15.4A 接法转速1440 r/min 绝缘等级 B 工作方式：连续功率因数 0

12、.85 效率(%) 87 年 月 编号 XX电机厂2022/10/1326 三相异步电动机的铭牌数据Y132M-4型电动机三相异步电动1. 型号：表明不同用途，不同环境。三相异步电动机机座中心高机座长度代号磁极数Y 132 M-4磁极数(极对数 p=2)同步转速1500转/分2022/10/13271. 型号：表明不同用途，不同环境。三相异步电动机机座中心高3. 联接方式：Y/ 接法： Y 接法： 接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒：2022/10/13283. 联接方式：Y/ 接法： Y 接法： 转差率2. 转速: 电机轴上的转速（n)。如： n =14

13、40 转/分2022/10/1329转差率2. 转速: 电机轴上的转速（n)。如： n =图1 图22022/10/1330图1 4. 额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压. 说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的 5 。线电压AZBYXC相电压ABCXYZ例：380/220 Y/是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用接法。2022/10/13314. 额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压. 说明电压波动对电动机的影响2022/10/1332电压波动对电动机的影响2022/10/10325. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。如： 表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。6. 额定功率： 额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（ ），不等于从电源吸收的功率（ ）。两者的 关系为： 其